基于极谐变换的鲁棒数字音频水印嵌入及检测方法

摘要

本发明公开一种基于极谐变换的鲁棒数字音频水印嵌入及检测方法，是利用非下采样小波变换良好的频域局部化特征，多尺度、冗余性和平移不变性,可较好地刻画信号的非平稳性、很好地保持信号形状的特征，并且分解后各子带音频与原始音频具有相同长度的优点；加上极谐变换良好的数值稳定性，将水印嵌入在稳定的矩值上去抵抗常规信号攻击；再结合同步码技术。实验结果表明：本发明既能够对抗常规的信号处理，又可有效抵抗去同步攻击，具有良好的不可感知性和鲁棒性。此外，还具有设计简单、易于实现等优点。

主权项

一种基于极谐变换的鲁棒数字音频水印嵌入方法，其特征在于按照如下步骤进行：步骤11：水印预处理：将二值水印图像置乱加密为安全水印矩阵，其中再对其进行降维处理，即将二维水印图像转换为一维二进制水印序列：；步骤12：根据数字水印与同步码大小，对原始音频载体进行分段，然后利用时间域音频样本统计特性嵌入同步码，具体如下：步骤121：将按同步码长度分成段，每一段含有个音频样本，即步骤122：计算的平均值，即；步骤123：采用量化方法嵌入同步码，即对每一段，修改其均值，以嵌入一位同步码,修改策略为:其中，为修改前音频样本值，为修改后的音频样本值，且有：其中，mod为取模运算，S₁为量化步长；步骤13：水印信号的嵌入,具体如下：步骤 131：将音频后半部分映射成二维矩阵的形式，并进行非下采样小波变换得到低频子带；步骤132：根据要嵌入水印位数的多少，在选取稳定矩的规则之下，选取相应数量的稳定的PHT矩进行水印嵌入，公式如下：Quantize the chosenby a quantizer q using:Modify the chosenvalue by:其中,为待嵌入水印的幅值，水印图像,mod为模运算函数，q为量化步长；步骤133：对选取的PHT矩嵌入水印信息前后分别进行重构，得到两个重构的二维形式的音频，对这两个重构的二维形式音频做差值运算，将得到的差值叠加到原载体二维形式的音频中，得到修改后的低频系数，再根据非下采样逆小波变换，即得到了含水印的二维形式音频，最后还原为一维形式的音频，再重构回原来的音频数据段当中得到含水印的数字音频；步骤14：重复步骤12～步骤13对其它音频数据段进行同步码与水印信息的嵌入。